DE2630858A1 - Industrial robot for sheet metal press handling - has two light profile arms with grab at free end sliding in horizontally pivoting column - Google Patents
Industrial robot for sheet metal press handling - has two light profile arms with grab at free end sliding in horizontally pivoting columnInfo
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Abstract
Description
Transportautomat Transport machine
Die Erfindung betrifft einen Transportautomaten der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten, beispielsweise aus dem Buch "Indnstrie-Roboter" von Warnecke und Schraft, 1073, Seite 229, bekannten Art.The invention relates to a transport machine in the preamble of the main claim mentioned, for example from the book "Industrial Robots" by Warnecke and Schraft, 1073, page 229, known art.
Transportautomaten diesen Aufbaus bieten die Möglichkeit, nach Ausrichtung der gemeinsamen Achse der Arme in #ransportrichtung unter Ausführung entsprechender Linearbewegungen ihrer Greifer das auf einem der Greifer befindliche Werkstück abzulegen und ohne Schwenkbewegung des Transportautomaten mit dem anderen Greifer ein Werkstück aufzunehmen. Nach einer anschließenden Schwenkbewegung des Transportautomaten haben dann die beiden Greifer ihre Positionen vertauscht, so daß nunmehr der zuvor "entladene" Greifer ein neues Werkstück aufnimmt und der zuvor "beladene" Greifer das Werkstück ablegt.Transport machines of this structure offer the possibility of alignment the common axis of the arms in #transport direction under execution corresponding Linear movements of their grippers to deposit the workpiece located on one of the grippers and a workpiece with the other gripper without swiveling the transport machine to record. After a subsequent pivoting movement of the transport machine then the two grippers exchanged their positions, so that now the previously "unloaded" The gripper picks up a new workpiece and the previously "loaded" gripper picks up the workpiece drops.
Ein grundlegender Vorteil eines derartigen Transportautomaten gegenüber einem "einarmigen" und demgemäß nur mit einem Greifer bestückten Automaten ist mithin darin zu sehen, daß zwischen dem Aufnahme- und Ablegevorgang für das Werkstück keine Schwenkbewegung des Transportautomaten zu erfolgen braucht.A fundamental advantage over such a transport machine a "one-armed" and accordingly equipped with only one gripper machine is therefore to see that between the Pickup and dropping process for the workpiece does not need to be swiveled by the transport machine.
Zwischen Aufnahme- und Ablegevorgang sind jedoch Linearbewegungen der Greifer erforderlich. Diese Linearbewegungen werden bei dem zitierten Stand der Technik durch Verfahren der Säule des Transportautomaten erzeugt. Insbesondere bei den beim Stand der Technik sehr kurz gehaltenen Armen und Greifern ist es dann aber praktisch unmöglich, die Werkstücke in Werkstückaufnahmen von Pressen oder dergleichen abzulegen, da diese Aufnahmen relativ weit innerhalb der Presse liegen und demgemäß kein Platz für die erforderliche Verfahrbarkeit der Säule gegeben ist. Das Entsprechende gilt verständlicherweise für Werkstückentnahmen an Pressen oder dergleichen; auch hier kann mit der bekannten Konstruktion der jeweilige Greifer nicht weit genug in die Presse oder dergleichen hineingefahren werden. Dieser grundlegende Nachteil der bekannten Konstruktion ließe sich allenfalls durch eine erhebliche Verlängerung der Arme und einen entsprechend langen Verfahrweg für die Säule bzw. einen Grundkörper des Transportautoma ten vermeiden. Abgesehen davon, daß dann ein langes Fundament mit Schienen oder dergleichen erforderlich wäre, brächte diese Abänderung des bekannten Automaten den Nachteil mit sich, daß der bei den erforderlichen Schwenkbewegungen - worunter bisher stets Schwenkbewegungen um die Achse der Säule gemeint sind - von den dann langen Armen überstrichene Raum ebenfalls entsprechend groß wird, so daß beispielsweise seitlich von Pressenstraßen Platz für diese Schwenkbewegungen freigehalten werden muß.However, there are linear movements between the pick-up and lay-down process the gripper is required. These linear movements are in the cited state the technology generated by moving the column of the automatic transporter. In particular in the case of the arms and grippers, which are kept very short in the prior art, it is then but practically impossible, the workpieces in workpiece holders of presses or store the like, since these recordings are relatively far within the press and accordingly there is no space for the required mobility of the column. The same applies understandably to the removal of workpieces from presses or like; Here, too, the respective gripper can be used with the known construction are not driven far enough into the press or the like. This basic The disadvantage of the known construction could at best be a considerable one Extension of the arms and a correspondingly long travel distance for the column or avoid a basic body of the transport machine. Apart from that then a long foundation with rails or the like would be required, bring this Modification of the known machine has the disadvantage that the required Pivoting movements - which previously always included pivoting movements around the axis of the column are meant - the space swept over by the then long arms likewise accordingly becomes large, so that, for example, there is space for these pivoting movements to the side of press lines must be kept free.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Transportautomaten der eingangs genannten Art zu schaffen, der diesen Nachteil vermeidet. Die erfindungsgemäße Lösung ist gekennzeichnet durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.The invention is based on the object of a transport machine to create of the type mentioned, which avoids this disadvantage. The inventive Solution is characterized by the features specified in the main claim.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht also darin, daß die zur Werkstückaufnahme und -ablage erforderlichen Linearbewegungen der Greifer nicht durch Verfahrbewegungen des gesamten Automaten, sondern durch axiale Verschiebebewegungen der durch ein Leichtbauprofil gebildeten Arme erzeugt werden, so daß Bewegungen der Säule in Richtung des gewünschten Werkstücktransports jedenfalls grundsätzlich nicht mehr erforderlich sind. Da die beiden Arme zu einem Teil zusammengefaßt sind, kann jeder der Arme relativ kurz gehalten werden, da die Gesamtlänge beider Arme die Größe der möglichen Linearbewegungen beider Greifer bestimmt.An essential feature of the invention is that the The linear movements of the grippers required for picking up and depositing the workpiece are not by moving the entire machine, but by moving it axially the arms formed by a lightweight profile are generated, so that movements the column in the direction of the desired workpiece transport in any case are no longer required. Since the two arms are combined into one part, each of the arms can be kept relatively short, as the total length of both arms determines the size of the possible linear movements of both grippers.
Die Zusammenfassung beider Arme zu einem einzigen Bauteil vergrößert die erforderlichen Betätigungskräfte insbesondere deshalb nicht, weil dieses Bauteil in Leichtbauweise konstruiert ist, also beispielsweise aus einem Hohlräume aufweisenden Aluminiumprofil besteht.The combination of both arms into a single component is enlarged the necessary actuation forces in particular not because this component is constructed in lightweight construction, so for example from a cavity having Aluminum profile.
Liegen Aufnahme- und Abgabestelle der Werkstücke auf unterschiedlichen Höhen, so ist es zweckmäßig, das Leichtbauprofil in einer Aufnahme verschiebbar zu lagern, die ihrerseits an der Säule um eine quer zu der Achse des Leichtbauprofils verlaufende weitere Schwenkachse schwenkbar gelagert ist. Diese Aufnahme kann zugleich die Antriebsmittel für die Verschiebebewegung des Leichtbauprofils aufnehmen.Are the pick-up and delivery points for the workpieces on different Heights, it is useful to move the lightweight profile in a receptacle to store, which in turn on the column around a transverse to the axis of the lightweight profile extending further pivot axis is pivotably mounted. This recording can be done at the same time record the drive means for the sliding movement of the lightweight profile.
Zur Abrundung des Standes der Gecklik sei bemerkt, daß aus dem genannten Buch, Seite 177, bereits ein Transportautomat mit schwenkbarer Säule und in Richtung seiner Achse verschiebbarem Arm bekannt ist. Soweit erkennbar, handelt es sich dort zwar um einen beidseitig über den Umfang der Säule hinausragenden Arm, der aber offenbar nur an einem Ende mit einem Werkzeug bestückt und durch eine Stange gebildet ist.To round off the status of the Gecklik it should be noted that from the above Book, page 177, already a transport machine with a pivoting column and in the direction its axis sliding arm is known. As far as can be seen, it is there around an arm that protrudes over the circumference of the column on both sides, but that apparently only equipped with a tool at one end and formed by a rod is.
Die Lösung der verschiebbaren Lagerung des Leichtbauprofils ist insbesondere deshalb nicht unproblematisch, weil zur Erzielung einer hohen Arbeitsgeschwindigkeit und einer exakten Positionierung der Greifer in ihrer Aufnahme- und Ablagestellung große Beschleunigungen und Verzögerungen erforderlich sind, die auch bei Ausbildung der Arme als Leichtbauprofil zu unerwünschten Schwingungen führen können. Darüber hinaus besteht natürlich für den praktischen Einsatz der Uransportau-tomaten beispielsweise im Rahmen einer Serienfertigung die Aufgabe, die Konstruktion so zu treffen, daß über längere Zeiten absolute Wartungsfreiheit herrscht, also beispielsweise die Schmierung von Lagern oder dergleichen unterbleiben kann, und weiterhin muß der konstruktive Aufwand aus Kostengründen niedrig gehalten werden. Eine diesen Bedingungen genügende Konstruktion ist im Anspruch 3 angegeben.The solution of the displaceable mounting of the lightweight profile is in particular therefore not without problems, because to achieve a high working speed and precise positioning of the grippers in their pick-up and deposit positions Great accelerations and decelerations are required, even with training the arms as a lightweight construction profile can lead to undesirable vibrations. About that In addition, there is of course for the practical use of the Utransport automats, for example in the context of series production, the task of making the design so that Absolutely maintenance-free over longer periods of time, for example the Lubrication of bearings or the like can be omitted, and must continue to Constructive effort can be kept low for cost reasons. One of these conditions Sufficient construction is given in claim 3.
Wenn diese Konstruktion auch mit Vorteil bei der beschriebenen Konstruktion mit zwei Greifern an den entgegengesetzten Enden eines Leichtbauprofils Einsatz finden kann, ist ihre Anwendbarkeit hierauf doch nicht beschränkt. So kann die im Anspruch 3 angegebene Konstruktion auch bei nur einem Arm, d.h. nur einem Greifer, Anwendung finden. Grundsätzlich kann man sie beispiels weise auch inner#alb vcrl Pressen für den Werkstackvorschab verwenden.Even if this construction is also advantageous in the construction described with two grippers at the opposite ends of a lightweight construction profile can find, its applicability is not limited to this. So the im Claim 3 specified construction even with only one arm, i.e. only one gripper, Find application. In principle, for example, it can also be used within # alb vcrl Use presses for pre-loading the workpiece.
Die Kunststoffwangen bestehen, wie Versuche gezeigt haben, zweckmäßigerweise aus Polyamid, da dieses günstige Laufeigenschaften auf Stahlrollen besitzt. Ein vorgespannter Zahnriemen besitzt gegenüber Zahnstangen und -ketten den Vorteil einer guten Stoßdämpfung und der Wartungsfreiheit über lange Betriebszeiten; auch erweist er sich günstig im Sinne einer leichten Bauweise. Da die Vorspannung leicht nachgestellt werden kann, läßt sich mit einfachen Mitteln etwa aufgetretenes Spiel beseitigen.As tests have shown, the plastic cheeks are expediently made Made of polyamide, as it has good running properties on steel rollers. A Compared to toothed racks and chains, pretensioned toothed belts have the advantage of good shock absorption and freedom from maintenance over long periods of operation; also proves it is cheap in terms of a lightweight construction. Since the preload is easily readjusted play that has occurred can be eliminated with simple means.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Transportautomaten zeigt in seinen hier interessierenden Bestandteilen perspektivisch die Figur.An embodiment of the transport machine according to the invention shows in its components of interest here, the figure in perspective.
Bei 1 und 2 sind die seitlichen Wangen der allgemein mit 3 bezeichneten Säule angedeutet. Die Säule 3 ist mit ihrem unteren Ende in an sich bekannter und daher hier nicht dargestellter Weise um ihre Achse 4 schwenkbar auf einer Grundplatte oder dergleichen gelagert. Der Schwenkwinkel beträgt zumindest 1800, damit die beiden Greifer 5 und 6 durch eine einfache Schwenkbewegung um die Schwenkachse 4 ihre Positionen austauschen können.At 1 and 2, the side cheeks are generally designated by 3 Pillar indicated. The column 3 is known per se with its lower end and therefore, in a manner not shown here, pivotable about its axis 4 on a base plate or the like stored. The swivel angle is at least 1800 so that the two Grippers 5 and 6 their positions by a simple pivoting movement about the pivot axis 4 can exchange.
Die genannten Greifer 5 und 6, die auch eine andere als die hier dargestellte Konstruktion besitzen können, befinden sich an den Enden des also zwei Arme bildenden Leichtbauprofils 7, das, wie im linken Bereich der Figur erkennbar, in diesem Ausführungsbeispiel ein Hohlprofil mit einer T-förmigen Rippenanordnung 8 ist.Said grippers 5 and 6, which are also different from the one shown here Can have construction, are located at the ends of the two arms forming Lightweight profile 7, which, as can be seen in the left area of the figure, in this embodiment is a hollow profile with a T-shaped rib arrangement 8.
Als Material wird bevorzugt Aluminium verwendet.Aluminum is preferably used as the material.
Das Leichtbauprofil 7 ist in Richtung seiner Achse linear verfahrbar in der Aufnahme 9 gehalten, die zu diesem Zweck mit Stahlrollen 10 bestickt ict, die ihrerseits mit La-wDbahnen 11 bzw. 12 an Polyamidwangen 13 bzw. 14 des Leichtbauprofils 7 zusammenwirken.The lightweight profile 7 can be moved linearly in the direction of its axis held in the receptacle 9, which is embroidered with steel rollers 10 for this purpose, which in turn with La-wD webs 11 and 12 on polyamide cheeks 13 and 14 of the lightweight profile 7 interact.
Wie sich gezeigt hat, ist die Materialpaarung Polyamid-Stahl besonders günstig für einen ruhigen Lauf und gute Wartungsfreiheit.As has been shown, the material pairing polyamide steel is special favorable for a smooth run and good maintenance-free.
Die Aufnahme 9 ist um die Schwenkachse 15, die also quer zur Achse des Leichtbauprofils 7 weist, schwenkbar in den Seitenwänden 1 und 2 der Säule 3 gehalten. Der Fortsatz 16 der Aufnahme 9 steht beispielsweise mit einer Spindelmutter in Eingriff, die mittels eines Motors verschoben wird und damit die Schwenkbewegungen der Aufnahme 9 mit dem Leichtbauprofil 7 erzeugt. Bei diesen Schwenkbewegungen um die Schwenkachse 15 erfolgt also eine Hebung bzw.The receptacle 9 is about the pivot axis 15, which is thus transverse to the axis of the lightweight construction profile 7, pivotable in the side walls 1 and 2 of the column 3 held. The extension 16 of the receptacle 9 is, for example, with a spindle nut in engagement, which is moved by means of a motor and thus the pivoting movements the receptacle 9 is generated with the lightweight profile 7. With these swivel movements around the pivot axis 15 is therefore lifted or
Senkung der Greifer 5 und 6, wie es im Hinblick auf die Höhe der Aufnahme- bzw. Abgabestelle für die zu transportierenden Werkstücke gerade erforderlich ist.Lowering the grippers 5 and 6 as it is in terms of the height of the Recording- or delivery point for the workpieces to be transported is just required.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht, wie gesagt, darin, daß die Linearbewegungen der Greifer 5 und 6 nicht durch Verfahren der Säule, sondern durch Verschiebung des Leichtbauprofils 7 relativ zu der feststehenden Säule erzeugt werden. Die Kraft für diese Bewegungen'wira mittels eines vorteilhafterweise als Scheibenläufermotor ausgebildeten Antriebsmotors 17 erzeugt, der, zweckmäßigerweise über ein Zyklogetriebe 18, in drehfester Verbindung mit der Zahnscheibe 19 steht. Diese wird über einen großen Teil ihres Umfangs - hierzu dienen die aus Kunststoff oder Holz bestehenden, über starre Achslagerungen in der Aufnahme 9 gelagerten Umlenkrollen 20 und 21 - von dem Zahnriemen 22 umschlungen, dessen Enden über Klemmstücke 23 und 24 an der flachen, in der Figur oberen Fläche des Leichtbauprofils 7 festgelegt sind, Die Umlenkrollen 20 und 21 sind so angeordnet und besitzen einen solchen Durchmesser, daß sie die zwischen ihnen und den Klemmstücken 23 und 24 befindlichen Bereiche des Zahnriemens 22 zumindest annähernd parallel zu der genannten ebenen oberen Fläche des Leichtbauprofils 7 halten. Während das Klemmstück 24 direkt, beispielsweise mittels Schrauben, an dem Leichtbauprofil 7 gehalten ist, liegt das Klemmstück 23 verschiebbar auf der genannten oberen Fläche des Leichtbauprofils 7 und ist über in diesem Ausführungsbeispiel eine Spannschraube 25 mit dem Bock 26 an dem Leichtbauprofil 7 gehalten. Durch Betätigen der Spannschraube 25 kann demgemäß die gewünschte Vorspannung des Zahnriemens 22 eingestellt werden, die für eine spielfreie Umsetzung der Drehbewegung der Zahnscheibe 19 in Linearbewegungen des Leichtbauprofils 7 erforderlich ist.As said, an essential feature of the invention is that the linear movements of the grippers 5 and 6 not by moving the column, but generated by shifting the lightweight profile 7 relative to the fixed column will. The power for these movements'wira by means of an advantageously called Disc armature motor designed drive motor 17 generated, which, expediently is in a rotationally fixed connection with the toothed disk 19 via a cyclo transmission 18. This is over a large part of its scope - the plastic ones are used for this or wood existing pulleys mounted in the receptacle 9 via rigid axle bearings 20 and 21 - wrapped around by the toothed belt 22, the ends of which via clamping pieces 23 and 24 fixed to the flat surface of the lightweight construction profile 7, which is the upper surface in the figure are, the pulleys 20 and 21 are arranged and have such a diameter, that they are located between them and the clamping pieces 23 and 24 areas of the toothed belt 22 at least approximately parallel to said flat upper surface of the lightweight construction profile 7. While the clamping piece 24 directly, for example The clamping piece 23 is located by means of screws on which the lightweight construction profile 7 is held slidable on said upper surface of the lightweight profile 7 and is about In this embodiment, a clamping screw 25 with the bracket 26 on the lightweight profile 7 held. By actuating the tensioning screw 25, the desired pretension can accordingly be achieved of the toothed belt 22 can be set for a play-free implementation of the rotary movement the toothed disk 19 in linear movements of the lightweight profile 7 is required.
Da die Zähne des Zahnriemens 22 dem Leichtbauprofil 7 zugekehrt sind, ist die Gefahr einer Verschmutzung der Zähne weitgehend vermieden und auch insoweit der erforderlichen Wartungsfreiheit Rechnung getragen.Since the teeth of the toothed belt 22 face the lightweight profile 7, the risk of contamination of the teeth is largely avoided and also to this extent that the required freedom from maintenance is taken into account.
Im Betrieb wird der dargestellte Automat nach einem Programm also so angesteuert, daß beispielsweise zunächst der Greifer 5 ausgefahren wird bis in eine Stellung, in der er ein Werkstück ergreifen kann, daß dann durch Linearbewegung des Leichtbauprofils 7 in entgegengesetzter Richtung der Greifer 5 mit dem aufgenommenen Werkstück in Richtung auf die Säule 3 bewegt wird, bis der andere Greifer 6, der zuvor ein Werkstück ergriffen hatte, in den Bereich der Ablagestelle für dieses verschoben ist. Nach Beendigung des Ablagevorgangs wird das Leichtbauprofil 7 wieder zurückbewegt, dvh. so, daß sich der andere Greifer 6 wieder der Säule 3 nähert, und nunmehr erfolgt ein Verschwenken um die Schwenkachse 4 um 1800. Nunmehr kann entweder zuerst der Greifer 6 in die Aufnahmestellung und dann der Greifer 5 in die Ablagestellung verschoben werden, oder diese beiden Vorgänge geschehen in umgekehrter Reihenfolge. Entscheidend ist, daß Aufnehmen und Ablegen von Werkstücken in derselben durch Schwenken um die Schwenkachse 4 erzielten Stellung des Leichtbauprofils 7 allein durch Linearbewegungen desselben - und gegebenenfalls durch Schwenkbewegungen um die weitere Schwenkachse 15 - vorgenommen werden können.In operation, the machine shown is thus based on a program controlled so that, for example, first the gripper 5 is extended to in a position in which he can grasp a workpiece, that then by linear movement of the lightweight profile 7 in the opposite direction of the gripper 5 with the recorded Workpiece is moved in the direction of the column 3 until the other gripper 6, the had previously grasped a workpiece in the area of the storage location for this is shifted. After completion of the storage process, the lightweight profile 7 is again moved back, dvh. so that the other gripper 6 approaches the column 3 again, and now there is a pivoting about the pivot axis 4 by 1800. Now can either first the gripper 6 in the receiving position and then the gripper 5 in moved to the storage position, or these two operations are reversed Series. It is crucial that workpieces are picked up and deposited in the same The position of the lightweight construction profile 7 achieved by pivoting about the pivot axis 4 solely by linear movements of the same - and possibly by pivoting movements about the further pivot axis 15 - can be made.
L e e r s e i t eL e r s e i t e
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OD | Request for examination | ||
8220 | Willingness to grant licences (paragraph 23) | ||
8227 | New person/name/address of the applicant |
Free format text: VOLKSWAGEN AG, 3180 WOLFSBURG, DE |
|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |